2）加载后钢卷升降运输小车在纵向上升停止后仍向下缓缓下降，这提醒我们要对液压缸承载能力进行分析。将副线钢卷升降运输小车中溢流阀作为备件装上后，运动立刻正常，说明判断准确。......
2023-06-15
钢包提升装置液压系统故障分析与改进措施
【摘要】：图13-2 钢包提升装置液压系统原理图1—液压缸 2—液控单向阀 3、4—溢流阀 5—电磁球阀 6—单向阀 7—双单向节流阀 8—电液换向阀某炼钢厂矫直板坯连铸机在安装调试过程中钢包提升装置液压系统暴露出了钢包回转台整体升降不畅，同时发出节拍似的振动和噪声等问题。
1—液压缸 2—液控单向阀 3、4—溢流阀 5—电磁球阀 6—单向阀 7—双单向节流阀 8—电液换向阀
某炼钢厂矫直板坯连铸机在安装调试过程中钢包提升装置液压系统暴露出了钢包回转台整体升降不畅，同时发出节拍似的振动和噪声等问题。
1.钢包提升装置液压系统原理
图13-2所示为钢包提升装置液压系统原理图。钢包回转台整体升降由一个液压缸1驱动，避免了多缸驱动的不同步现象。电液换向阀8的1YA断电，2YA通电时，液压油进入液压缸无杆腔（下腔），使活塞向上运动实现升降臂上升，有杆腔油液经双单向节流阀7回油节流，控制上升速度；1YA通电，2YA断电时，液压油进入有杆腔，升降臂下降，此时电磁球阀5的3YA通电，接通液控单向阀2的控制油路，使液压缸无杆腔油液经液控单向阀2反向回油，再经单向节流阀的节流通道控制下降速度。
2.故障原因分析
经检查各元件均正常，故系统故障并非由元件本身质量造成。后来经对液控单向阀2进行结构分析，确认故障原因是元件选择不当。原选择的内泄式液控单向阀结构如图13-3所示。
当液流反向流动时，阀芯受力平衡表达式为
pKAK-pAAK-FKM=pBA-pAA+FS+FM+W
式中 pK——控制油压力；
pA——反向出油腔油液压力；
pB——反向进油腔油液压力；
FKM——控制活塞摩擦阻力；
FS——弹簧作用力；
FM——锥阀的总摩擦阻力；
AK——控制活塞面积；
A——阀座口面积；
W——阀芯惯性力。
由此可知控制油压力为
pK=［pBA+（AK-A）pA+FKM+FS+FM+W］/AK
该值是保证反向流动的控制油压力。当阀门关闭，油液反向流动停止时pA=0，有
pK=［pBA+FKM+FS+FM+W］/AK
该值是打开液控单向阀的最小控制压力，由溢流阀3调定后不变。
由于系统采用单向节流阀调节液压缸下降速度，故油液反向流动时，pA＞0。而控制油压力仍为溢流阀调定值，故阀芯受力平衡被破坏，阀芯左移使阀口关闭，出油反向流动，在反向出油腔中又产生背压，使液控单向阀关闭，一关一开反复进行，活塞下降和停止断续进行，这样便产生了振动和噪声。
图13-3 内泄式液控单向阀结构
3.故障解决方案
方案1：提高控制油压力，提高溢流阀3的调定压力，补偿节流压力损失，可使液控单向阀始终打开。但这样系统压力能损失太大。
方案2：选用带外部泄油口L的液控单向阀，泄油压力pL可视为0。带外泄油口的液控单向阀结构如图13-4所示。
图13-4 带外泄油口的液控单向阀结构
从图13-4知，控制油压力为
pK=［pBA+（A1-A）pA+FKM+FS+FM+W］/AK
式中 A1——A腔压力作用在控制活塞的活塞杆面积。
在结构上一般A1＜A，故A1-A＜0，因此只要pK=［pBA+FKM+FS+FM+W］/AK时，即使pA＞0，也能始终使液控单向阀打开，而不会开、关断续进行。
采用方案2改造后，没有再出现单向阀打开、关闭断续进行的现象，消除了振动和噪声。
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